(57)【要約】【課題】  電子写真感光体や帯電部材などのサイズを著しく変更することなく、フルブリード紙対応し、電子写真感光体の耐印刷寿命を延長し、装置を小型化できる電子写真プロセスおよび電子写真装置を提供すること。【解決手段】  直接帯電を行う帯電用部材と感光体の間の摩擦係数が画像域と非画像域で異なることを特徴とするプロセスカートリッジおよび画像形成装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体と、該感光体に接触配置された帯電用部材を有し、前記帯電用部材と感光体の間の摩擦係数が下記の関係にあることを特徴とするプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
非画像域の摩擦係数≦画像域の摩擦係数の１／５
【請求項２】
画像域の帯電用部材と感光体の間の摩擦係数が２．０以上であることを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【請求項３】
非画像域の帯電用部材と感光体の間の摩擦係数が０．６以下であることを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【請求項４】
非画像域の摩擦係数を小さくする手段として帯電ローラーの非画像域に潤滑材を塗布することを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【請求項５】
非画像域の摩擦係数を小さくする手段として帯電ローラーの非画像域に潤滑材を塗布する部材を有することを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【請求項６】
非画像域の摩擦係数を小さくする手段として感光体の非画像域に潤滑材を塗布することを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【請求項７】
非画像域の摩擦係数を小さくする手段として感光体の非画像域に潤滑材を塗布する部材を有することを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジおよび画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンター、普通紙ＦＡＸなどの電子写真応用分野に広く用いることができる接触帯電（直接帯電）により電子写真感光体に電圧を印加する電子写真方法および電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法において、たとえばセレン，硫化カドミウム，酸化亜鉛，アモルファスシリコン，有機光導電体などの電子写真感光体に帯電，露光，現像，転写，定着，クリーニングなどの基本的プロセスを行うことにより画像を得る際、電子写真感光体の帯電は、従来より殆ど金属ワイヤーに高電圧（ＤＣ５〜８ＫＶ）を印加し、ここに発生するコロナにより行っている。しかし、このプロセスでは、コロナ発生時に、オゾンやＮＯx等のコロナ生成物により感光体表面を変質させ、画像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題があった。
【０００３】
特に感光層が有機光導電体を主体として構成される電子写真感光体は、他のセレン感光体やアモルファスシリコン感光体に比べて化学的安定性が低く、コロナ生成物に曝されると化学反応（主に酸化反応）が起こり、劣化しやすい傾向にある。従って、この電子写真感光体をコロナ帯電下で繰り返し使用した場合には、前述の劣化による画像ボケや感度の低下によるコピー濃度薄が起こり、耐印刷寿命が短かくなる傾向にあった。
【０００４】
またコロナ帯電の場合には、電力的な理由から、感光体に向かう電流がその５〜３０％に過ぎず、殆どがシールド板に流れてしまうので、帯電手段としては効率の悪いものであった。
【０００５】
このような問題点を補うために、コロナ放電器を利用しないで接触帯電させる方法が提案されている（例えば特開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特開昭５８−１５０９７５号公報等）。
【０００６】
具体的には、感光体の表面に、１〜２ＫＶ程度の直流電圧と２KVP-Pの交流電圧を外部電源装置より印加した導電性弾性ローラー等の帯電部材を接触させ、これにより感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。帯電部材は、軸、基層、抵抗層および表面層からなる。また感光体は、導電性支持体上に感光層が設けられた構成からなる。
【０００７】
しかし、概してこの種の帯電部材はゴムを被覆する関係上、ゴムの先端すなわち帯電幅の両端の直径が中央部に比較して大きくなるという欠点を持つ。
【０００８】
このため、帯電部材の両端での放電量が大きくなり、その結果電子写真感光体のごく一部分のみに過剰に電流が流れるという現象が起こる。
【０００９】
もし電子写真感光体の容量を決定する電荷輸送層の膜厚が帯電幅全域に渡って平滑にできるａ−Ｓｉのような電子写真感光体ならば、過剰電流量がそう大きくならず問題は出ずらい。
【００１０】
しかし近年、有機半導体を用いた電子写真感光体の大量生産に最適な製造方法として一般的に用いられる浸漬塗布方法を用いると電子写真感光体上端部分、すなわち塗工初めの部分が塗料の自重によりだれてしまう現象が起こる。結果として電子写真感光体の片側のみに電荷輸送層の薄い部分が存在する。これは重力下で製造するかぎり避けられない問題である。
【００１１】
さらに近年、電子写真装置の小型化に伴い感光体の薄膜部分に帯電部材端部が当たる傾向が著しく高くなっている。すなわち、感光体の薄膜部分が帯電幅内に入ってきた場合、薄膜部分が異常に削れてしまい最終的には電子写真感光体の基体と帯電部材が接触しリークしてしまうという欠点がある。これを避けるために、従来はこの薄膜部分に帯電部材端部が当たらないような設計を行ってきたが、最近の傾向としてフルブリード紙対応といった紙幅の広い紙の使用を前提とした設計が必要になってきた。これには帯電部材を大きくする必要がある。一方、装置の小型化伴い、感光体を小さくすることも望まれている。帯電部材を大きくしたり、感光体を小さくした場合、前述のように薄膜部分が異常に削れてしまい最終的には電子写真感光体の基体と帯電部材が接触しリークしてしまうといった事が起こる。
【特許文献１】特開昭５７−１７８２６７号公報
【特許文献２】特開昭５６−１０４３５１号公報
【特許文献３】特開昭５８−４０５６６号公報
【特許文献４】特開昭５８−１３９１５６号公報
【特許文献５】特開昭５８−１５０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
電子写真感光体や帯電部材などのサイズを著しく変更することなく、フルブリード紙対応し、電子写真感光体の耐印刷寿命を延長し、装置を小型化できる電子写真プロセスおよび電子写真装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記問題点について検討を重ねた結果、帯電用部材と感光体の間の摩擦係数が画像域と非画像域で異なる電子写真プロセスおよび電子写真装置によって本問題が解決できることを見出した。
【００１４】
以下に詳細を説明する。
【００１５】
従来知られているように直接帯電を行う帯電部材のローラータイプのものは端部が形状等により帯電部材の両端での放電量が大きくなり、その結果感光体のごく一部分のみに過剰に電流が流れるという現象が起こる。また、帯電部材が中央部で感光体との摩擦によりグリップして従動している場合、帯電部材の端部が中央部に較べて直径が大きいことで周速差が発生し、帯電部材端部がより感光体を摺擦し、これが表面層の薄い部分で起こると著しく感光体の寿命が損なわれる。帯電部材端部の抵抗アップや、放電しないようにキャップをしてもよいが、周速差による摺擦は避けられず、結局異常に削れて耐刷寿命を縮める結果となる。
【００１６】
これを対策するために、感光体や感光体に直接当接する部材に摩擦を小さくするために潤滑材を塗布することが提案されているが、あまり摩擦を小さくすると帯電部材と感光体の摩擦が小さくなりすぎてスリップを起こし感光体の削れに影響を与えたり、正常に帯電できなくなったりする。また、潤滑材が帯電部材に付着して帯電不良を起こすなど、正常な状態を維持するための制御が難しくなる。
【００１７】
これに対し本発明では、非画像域のみ摩擦を制御するため、上記のような問題が発生しない。つまり、画像域の帯電部材と感光体の摩擦は、帯電部材表層と感光体表層の組み合わせで決まり、非画像域は潤滑材の塗布や潤滑材を含有することで摩擦を下げているので、潤滑材付着による画像への影響がなく、かつ帯電部材と感光体のグリップを高く維持できることで正常な帯電をおこない、感光体端部の削れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したとおり、被帯電体に接触配置された帯電用部材に外部より電圧を印加して感光体に帯電を行う接触帯電装置において、帯電用部材と感光体の間の摩擦係数を、
非画像域の摩擦係数≦画像域の摩擦係数の１／５
とすることで端部削れを抑制し、感光体ドラムの寿命延長が可能になる。また、画像域の感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を２．０以上にし、非画像域の感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を０．６以下にすることで、帯電ムラの抑制、画像域の削れの抑制に効果がある。
【００１９】
従って、ゴムの先端すなわち帯電幅の両端の直径が中央部に比較して大きくなるという欠点を持つ帯電ローラーを用いたり、片側のみに電荷輸送層の薄い部分が存在する感光体ドラムを用いても、電子写真感光体や帯電部材などのサイズを著しく変更することなく、フルブリード紙対応し、電子写真感光体の耐印刷寿命を延長し、装置を小型化できる電子写真プロセスおよび電子写真装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施例１）
導電性支持体としてφ３０、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウム素管をもちい、下地層としてアルコール可溶性ポリイミド樹脂１００重量部をメタノール５００重量部に溶解したものをディッピング法にて１μm塗布し８０度で１０分乾燥した、次に電荷発生層として、ブチラール樹脂５０重量部をメチルエチルケトン３００重量部に溶解し、これに無金属フタロシアニン顔料１０重量部を分散した液をディッピング法にて０．２μm塗布し、９０度で３０分乾燥した、この上に表面層となる電荷輸送層として粘度平均分子量が５００００のポリアリレート１００重量部と、PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）２０重量部と、電荷輸送物質としてヒドラゾン系化合物８０重量部をモノクロロベンゼン８００重量部に溶解しディッピング塗布法にて３０μm塗布し１３０度で６０分乾燥し感光ドラムを作成した。この感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数は３．０であった。この感光体ドラムを装着したプロセスカートリッジをキヤノン製GP405に装着し一枚間欠モードで４０ｋ枚耐久し、画像域の削れ、非画像域（帯電ローラー端部）の削れを検討した。帯電ローラーの端部はステアリン酸亜鉛の成形品を間欠動作で当接させるようにし、摩擦係数を０．６に維持した。
【００２１】
（実施例２）
PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）の配合量を調節し、感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を２．５にし、ステアリン酸亜鉛塗布の間欠当接時間を調節して摩擦係数を０．５に維持した以外は実施例１と同じプロセスカートリッジとした。
【００２２】
（実施例３）
PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）の配合量を調節し、感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を２．０にし、ステアリン酸亜鉛塗布の間欠当接時間を調節して摩擦係数を０．４に維持した以外は実施例１と同じプロセスカートリッジとした。
【００２３】
（比較例１）
PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）の配合量を調節し、感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を３．５にし、ステアリン酸亜鉛塗布の間欠当接時間を調節して摩擦係数を０．７に維持した以外は実施例１と同じプロセスカートリッジとした。
【００２４】
（比較例２）
PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）の配合量を調節し、感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を１．５にし、ステアリン酸亜鉛塗布の間欠当接時間を調節して摩擦係数を０．３に維持した以外は実施例１と同じプロセスカートリッジとした。
【００２５】
（比較例３）
PTFE粒子（平均粒径０．２ミクロン）の配合量を調節し、感光体ドラムと帯電ローラーの摩擦係数を２．０にし、ステアリン酸亜鉛塗布の間欠当接時間を調節して摩擦係数を０．５に維持した以外は実施例１と同じプロセスカートリッジとした。
【００２６】
【表１】
2005121934.tif 000003
【００２７】
表−１からもわかるように、比較例１は非画像域の摩擦係数が大きいために端部削れが発生している。
【００２８】
比較例２では画像域の摩擦係数が低く帯電ローラーとのグリップ力が低下しているのでスリップして削れが増加している。また、帯電ムラも発生している。比較例３では画像域の摩擦係数と非画像域の摩擦係数の比が１／５より大きいために帯電ローラー端部の摩擦係数が０．６以下にもかかわらず非画像域の削れが増加している。これは画像域と非画像域の摩擦係数差が十分に大きくないと帯電ローラー端部の形状による摺擦に対して低減効果が現れないものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に用いられる帯電用部材を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  帯電用部材のゴム層
２  帯電用部材の芯金部
【図１】
2005121934.tif 000004